【精品解析】浙江省宁波市海曙区五校联考2024-2025学年九年级上学期开学考科学试题

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浙江省宁波市海曙区五校联考2024-2025学年九年级上学期开学考科学试题
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.(2025九上·海曙开学考)青山绿水就是金山银山,捡拾垃圾是有助于减少环境污染的一种简单方法。以下是小敏在江边捡拾的垃圾,不属于有机物的是
A.塑料瓶
B.泡沫饭盒
C.易拉罐
D.垃圾袋
【答案】C
【知识点】有机物与无机物的区别
【解析】【分析】有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
【解答】塑料瓶、垃圾袋和泡沫饭盒都属于合成塑料,即属于有机合成材料,属于有机物,故ABD不合题意;
易拉罐属于金属材料,由金属单质构成或合金组成,不属于有机物,故C正确。
故选C。
2.(2025九上·海曙开学考)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】验证质量守恒定律的实验要符合:①能够发生化学变化;②在密闭容器中进行。
【解答】根据图片可知,ACD中实验不是在密封容器中进行,不能用于验证质量守恒定律,故A、C、D不合题意;
铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液,且在密封容器中进行,能用于验证质量守恒定律,故B符合题意。
故选B。
3.(2025九上·海曙开学考)在水溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的一组物质是(  )
A.CaCl2、Na2CO3、KNO3 B.NaCl、Ba(NO3)2、NaOH
C.NaNO3、FeCl3、HCl D.H2SO4、NaOH、Na2CO3
【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题
【解析】【分析】首先分析是否存在颜色,然后判断相互之间是否生成水、气体和沉淀即可。
【解答】A.根据题意可知,氯化钙和碳酸钠能反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故A不符合题意;
B.三种物质之间不生成水,气体和沉淀,能大量共存,故B符合题意;
C.氯化铁的水溶液中显黄色,故C不符合题意;
D.硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,不能共存,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025九上·海曙开学考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 (  )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体内能增大,一定吸收了热量
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.气体膨胀对外做功, 自身内能会减少
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】物体吸收热量,温度不一定升高,但内能一定变大。
【解答】A、热量是构成量,不能“含有”,故A错误;
B、物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对气体做功,故B错误;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如水在沸腾时继续吸热,但温度不变,故C错误;
D、气体对外膨胀,即气体对外做功,气体的内能减小,故D正确。
故答案为:D。
5.(2025九上·海曙开学考)下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述不正确的是(  )
A.两瓶失去标签的盐酸和硫酸溶液,分别取样滴加硝酸银,溶液变浑浊的是盐酸
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有银离子
C.将某溶液滴在pH试纸上,pH大于7,该溶液是碱性溶液
D.将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛中一定含有氢元素
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;溶液的酸碱性与pH值的关系;盐的性质及用途
【解析】【分析】对各个选项中描述的现象进行分析,结合物质的性质分析判断即可。
【解答】A .因为硫酸与硝酸银反应生成的硫酸银微溶于水,也可能产生浑浊现象,所以不能仅仅根据滴加硝酸银溶液变浑浊就确定是盐酸,故A错误符合题意;
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀可能是氯化银,也可能是硫酸钡,则该溶液中不一定含有银离子,还可能含有硫酸根离子,形成硫酸钡沉淀,故B正确不符合题意;
C.pH 大于 7,则该溶液是碱性溶液,故C正确不符合题意;
D.将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛燃烧生成了水,水中含有氢元素,根据质量守恒定律,说明蜡烛中一定含有氢元素,故D正确不符合题意。
故选A。
6.(2025九上·海曙开学考)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定正确的是(  )
A.斜面是一种可以省功的机械
B.物体上升高度越高机械效率越大
C.斜面的机械效率为85%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.功的原理是使用任何机械都不省功;
B.根据斜面的机械效率分析判断;
C.根据有用功W有用=Gh,推力做的总功W总=Fs,根据求该斜面的机械效率;
D.根据 W额=W总-W有用求额外功,根据W=fs求摩擦力。
【解答】A.斜面可以省力,但是不能省功,故A错误;
B.根据可知,斜面机械效率与上升的高度无关,故B错误;
C.根据题意可知,克服物体重力所做的有用功W有用=Gh=1000 N×2m=2000J;
推力做的总功W总=Fs=500N×5m=2500J;
故斜面的机械效率,
故C错误;
D.克服物体受到的摩擦力做的额外功W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J;
则物体受到的摩擦力,
故D正确。
故选D。
7.(2025九上·海曙开学考)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是(  )
A.电动机是利用电流的磁效应原理工作的
B.对调磁体的磁极,可以改变线圈转动的速度
C.线圈由图示位置转动180°时,ab边受力方向改变
D.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A.根据电动机的工作原理判断;
B.线圈转动的速度与磁场强弱和电流大小有关;
C.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
D.根据能量转化的知识判断。
【解答】A.根据题意可知,电动机是利用通电导线在磁场中受到力的作用原理工作的,故A错误;
B.对调磁体的磁极,可以改变线圈受力的方向,不会改变线圈受到磁力的大小,因此不会改变线圈的转动速度,故B错误;
C.线圈由图示位置转动180°时,由于通过ab边电流的方向发生改变,因此ab边受力方向改变,故C正确;
D.电动机工作过程中,大部分的电能转化为机械能,故D错误;
故选C。
8.(2025九上·海曙开学考)如图a为航母上简化的蒸汽弹射输置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是(  )
A.图a中气缸内蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B.气缸内的蒸汽推动活塞时,内能增大
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似
D.汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
【答案】B
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】 ABC.在做功冲程中内能转化为机械能,在压缩冲程中机械能转化为内能,根据能量转化的知识分析;
D.四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
【解答】根据四冲程内燃机的工作循环的知识,结合能量转化的知识分析判断即可。
AB.a图中,气缸内蒸汽体积膨胀,同时推动活塞对外做功,则该过程中内能转化为机械能,其内能减小,使舰载机获得巨大的牵引力,故A正确不符合题意,B错误符合题意;
C.蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程相似,即与图C所示的原理相似,故C正确不符合题意;
D.四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,即正确顺序为ABCD,故D正确不符合题意。
故选B。
9.(2025九上·海曙开学考)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示:下列叙述错误的是(  )
A.空气反应器中发生的反应为:2Cu2O+O24CuO
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】A.根据空气反应器中Cu2O和氧气反应生成氧化铜分析;
B.根据空气反应器中Cu2O和氧气反应生成氧化铜分析;
C.根据“化学链燃烧”产生的气体生成物只有二氧化碳和水蒸气分析;
D.根据质量守恒定律分析。
【解答】A.根据图片可知,空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:,故A正确不符合题意;
B.根据题意可知,在空气反应器中,氧气被消耗,则排出气体X中氮气的含量比空气中高,故B正确不符合题意;
C.根据图片可知,“化学链燃烧”法过程中,燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳,故C正确不符合题意;
D.根据质量守恒定律可知,等质量的甲烷直接燃烧与“化学链燃烧”消耗氧气相等,故D符合题意。
故选D。
10.(2025九上·海曙开学考)“一切乐境,都可由劳动得来”。新学期,小科也积极参与学校布置的“争做劳动小能手”的活动中。下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是 (  )
选项 劳动项目 化学知识
A 给校园中的花草施用硝酸铵 硝酸铵属于复合肥料
B 油锅着火用锅盖盖灭 隔绝空气灭火
C 用威猛先生(含NaOH)清洗油烟机的油污 氢氧化钠能溶解油污
D 用白醋和纯碱自制灭火器 中和反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】燃烧与灭火;碱的物理性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】用白醋和纯碱自制灭火器的原理是:白醋和碳酸钠反应生成不能燃烧和不支持燃烧的二氧化碳气体。
【解答】A、硝酸铵的化学式为,只含有氮元素,属于氮肥,故A错误;
B、燃烧需要助燃剂,盖上锅盖,能隔绝空气中的氧气,起到灭火的作用,故B正确;
C、氢氧化钠能与幼发生反应,但不是溶解油污,故C错误;
D、纯碱是碳酸钠,属于盐,中和反应指的是酸和碱之间的反应,故D错误。
故答案为:B。
11.(2025九上·海曙开学考)如图为桌球运动员击打白球后,白球撞击黑球的运动轨迹图,其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间,最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样,桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是(  )
A.乙>丁 B.乙>丙 C.甲>乙+丁 D.丙=戊
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (1)动能的大小与质量和速度有关;重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大;机械能包括物体的动能和势能。
(2)运动的物体克服摩擦做功,机械能转化为内能,有机械能的损失。
【解答】 白球和黑球的质量相等,高度相同,重力势能相同且不变;桌面粗糙程度相同,小球滚动过程中克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能;
白球从甲点运动到乙点,一部分动能转化为内能,在乙点撞击黑球后,一部分动能传递给黑球,所以白球在甲点的机械能大于白球在乙点的机械能与黑球在丁点的机械能之和,即甲>乙+丁;
乙和丁点为两球撞击后的瞬间,最终分别停留在丙点和戊点,由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球,且两球完全相同,则可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多,说明碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球,即丁>乙;
白球乙点的动能大于在丙点的动能,即乙>丙;
白球和黑球最终分别停留在丙点和戊点,所以白球在丙点和黑球在戊点的机械能相等,即丙=戊;
综上分析,A错误,BCD正确。
故选A。
12.(2025九上·海曙开学考)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则(  )
A.t1~t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B.在t1~t2间的某个时刻小球动能最大
C.在t3时刻,弹簧的弹性势能最大
D.t1~t2这段时间内,小球速度一直变大
【答案】B
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的大小变化;势能的影响因素
【解析】【分析】ABD.当合力的方向与运动方向相同时,做加速运动;当合力为零时,加速停止,此时速度最大;当合力与运动方向相反时,做减速运动;
C.弹性势能大小与弹性形变的程度大小有关。
【解答】ABD.根据题意可知,t1时刻小球刚接触弹簧,此时弹力为0;小球继续向下运动,弹力逐渐变大,开始时弹力小于重力,所以小球先做加速运动,动能变大;当弹力等于重力时,此时的速度最大,动能最大;继续向下运动,弹力大于重力,则小球做减速运动;在t2时刻弹力最大,弹簧的形变程度最大(小球在最低点),此时小球的速度为0,所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间,故B正确, AD错误;
C.t2时刻弹簧的形变程度最大,弹性势能最大,故C错误。
故选B。
13.(2025九上·海曙开学考)图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成,当电路过载时,双金属片受热弯曲,推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像,则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 根据电流过大时,双金属片温度升高,向右弯曲分析,膨胀大小分析判断。
【解答】 当电路过载时,双金属片受热发生弯曲,要切断电路,必须向右弯曲推动簧锁,因而左侧的膨胀比右侧大,根据图中知,升高相同温度,铝比铜膨胀程度大,故左侧为铝,右侧为铜。
故选B。
14.(2025九上·海曙开学考)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为和
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,进行分析解答。
【解答】A. 金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。ab段(不含两端点)发生的反应为Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+,故A错误;
B. 根据图片可知,bc段(不含两端点)发生的反应为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,析出的金属是Cu,故B错误;
C. 根据图片可知,c点是锌与硝酸铜恰好反应,则对应溶液中含有的金属离子为,故C错误;
D. 设反应析出金属的质量均为100g,与硝酸铜反应消耗锌的质量为m1,与硝酸盐铁反应消耗锌的质量为m2。
所以若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,,故D正确。
故选D。
15.(2025九上·海曙开学考)如图所示电路中,电源电压恒为6V,是阻值为20Ω的定值电阻,为滑动变阻器,若在电路中换按最大阻值不同的滑动变阻器,则下列有关滑动变阻器消耗的电功率与电流大小关系的图像与对应滑动变阻器规格正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据分析解答。
【解答】根据P=I2R可知,滑动变阻器的功率为,
当时,小灯泡的电功率最大,
最大为,
此时的电路为,
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共40分)
16.(2025九上·海曙开学考)火炬燃料随着时代发展在不断变迁,图甲为部分大型运动会火炬燃料的变迁示意图。
(1)丙烷()中碳、氢元素的质量比为   。
(2)杭州亚运会火炬取名为“薪火”,所用燃料为甲醇。通过先进技术将甲醇燃烧产生的二氧化碳重新转化为甲醇,实现了“零排放”。图乙为微观示意图,请画出图乙方框内微粒的模型:   。
【答案】9∶2;
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)元素的质量之比等于相对原子质量与个数的乘积之和;
(2)根据乙图确定反应物和生成物,进而写出对应的化学式。
【解答】(1)根据化学式C3H8可知,丙烷中碳、氢元素的质量比为(12×3):(1×8)=9:2;
(2)根据题意可知,一定条件下二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,图乙方框内微粒是水分子,可以表示为:。
17.(2025九上·海曙开学考)小科同学用如图所示的玻璃管进行碳与氧化铜的反应,实验时A处的黑色固体变红,B处的现象是澄清石灰水变浑浊。
(1)本实验中体现碳具有的化学性质是   (选填“氧化性”、“还原性”或“催化性”)。
(2)查阅资料发现:反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚酮(),氧化亚酮可以与硫酸发生如下反应:,该生成物X的化学式为   。
【答案】(1)还原性
(2)H2O
【知识点】化学式的书写及意义;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,失去氧元素的被还原,为氧化剂;得到氧元素的被氧化,为还原剂。
(2) 根据质量守恒定律可知,反应前后,原子种类、数目均不变,据此推算X的化学式。
【解答】(1)根据图片可知,氧化铜和碳在高温下反应,生成铜单质和二氧化碳气体,那么说明碳具有还原性;
(2)由反应的化学方程式 可知,反应前铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、2、5、1,反应后的生成物中铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、0、4、1,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
(1)碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;
(2)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、2、5、1,反应后的生成物中铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、0、4、1,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
18.(2025九上·海曙开学考)如图所示,甲、乙分别表示测电笔的两种握法,其中正确的是   (选填“甲”或“乙”)。如图丙所示,电路中画“×”处表示断路之处,开关S断开后,用测电笔测试电路中A、B、C三点,测电笔氖管会发光的是   点。
【答案】甲;B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据测电笔的使用方法解答;
(2) 当笔尖接触到火线时,氖管会亮,接触零线时,氖管不亮。
【解答】(1)在使用测电笔时,人体必需接触笔尾金属体,故选甲;
(2)根据图片可知,开关S断开后,用测电笔测试电路中A、B、C三点,只有B与火线相连,故氖管会发光。
19.(2025九上·海曙开学考)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A点下滑,仅依靠滑行,滑到与A点高度相同的B点时静止,已知运动员质量为m,A点到O点的垂直高度差为H。请回答下列问题:
(1)整个过程中,动能最大的位置是   点(填“A”“O”或“B”),A到B点重力对运动员做功   (选填“>”、“<”或“=”)mgH;
(2)若想滑到C点,小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现,则在   (填“A”“O”或“B”)点起跳有可能达到该目的。
【答案】(1)O;>
(2)A、O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (1)动能的大小与质量、速度有关;利用W=Gh=mgh计算A到B点重力对运动员做功;
(2)根据A、O、B点运动的运动状态分析。
【解答】(1)①运动员在下滑的过程中,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大;
②已经运动员质量为m,A点到O点的垂直高度差为H,
则A到B点重力对运动员做功W=Gh=mgh=2mgH>mgH。
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
(1)[1]运动员在下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大。
[2]运动员在运动的过程中,会克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐变小,人在B点时全蹲,重心降低了,A点的重力势能要大于B点的重力势能,所以机械能最大点在A处。
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
20.(2025九上·海曙开学考)电流做的功与电压、电流和通电时间三个因素都有关。小科想通过实验验证电功与电流的关系,选用的器材如图所示。其中两侧U形管内所装液体液面起初相平,电阻阻值如图所示。
(1)将两根电阻和并联后再与串联,目的是   
(2)通电一段时间后,通过观察   来比较电流做功多少;
(3)若通过的电流为1A,通电1.5min,则电流通过做功为   J。
【答案】(1)使密闭容器中电阻丝的电流大小不同
(2)U形管液面的高度差
(3)450
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据并联电路干路电流大于支路电流分析;
(2)电流做功越多,产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越多,对应侧的液面高度差越大;
(3)根据W=Q=I2Rt计算电流做功。
【解答】(1) 将两根电阻和并联后再与串联,左边的电阻在支路上,右边的电阻在干路上,则通过它们的电流大小不同,那么目的是:使密闭容器中电阻丝的电流大小不同。
(2) 通电一段时间后, 通过观察U形管液面的高度差来表示电流做功多少的。
(3)电流通过做功为:。
(1)探究电功与电流的关系,需要改变电流的大小,因此将两根电阻和并联后再与串联的目的是使密闭容器内两电阻丝的电流不同。
(2)实验中运用转换法,通过观察U形管液面的高度差来表示电流做功多少的。
(3)通过的电流为1A,通电1.5min,则电流通过做功为:
21.(2025九上·海曙开学考)若小科用10N的力提升重为10N的物体使物体在6s内提升3m。若不计绳重和摩擦,则滑轮的重力为   N,若他想使用该滑轮组提高机械效率,可以采取什么措施?   
【答案】10;减小A的重力(或增加货物的重力)
【知识点】滑轮组及其工作特点;机械效率的计算
【解析】【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数,根据计算动滑轮的重力;
(2)根据分析影响滑轮组机械效率的因素即可。
【解答】(1)根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,
根据可知,滑轮的重力为。
(2)根据可知,若他想用该滑轮组提高机械效率,可以采取减小A的重力或增加货物的重力。
22.(2025九上·海曙开学考)如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图,当温度上升至设定值时,通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。(线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计)
(1)为了实现报警功能,应将指示灯串联在电路中   点。(用图中的字母表示)
(2)若电路中干电池电压为2伏,电池的容量为3安·时,可供规格为“2伏,1.5瓦”指示灯正常发光   小时。
【答案】(1)A
(2)4
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图片分析整个装置的结构,分析电路接通后衔铁的位置变化,弄清对电路的影响,根据此时的工作状态确定指示灯的位置;
(2)根据W=UIt计算电池储存的电能,再根据计算指示灯发光的时间。
【解答】(1)根据图片可知,指示灯能接在A处,当温度上升至设定值t0时,电路接通,此时电源会被短路,所以电路接通,通过指示灯有电流,灯泡发光。此时电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使得动触点和静触点分离,电路中无电流,指示灯不发光,电磁铁失去磁性,衔铁回到原位置,使得动触点和静触点接触,电路接通,指示灯发光,从而实现指示灯亮灭交替闪烁。
(2)根据题意可知,干电池电压为2伏,电池的容量为3安 时,
则电池储存的电能为;
指示灯正常发光的时间为。
(1)线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计,由图知道,当指示灯串联在B或C位置时,当温度上升至设定值t0时,电路接通,此时电源会被短路,所以指示灯只能接在A处,电路接通,通过指示灯有电流,灯泡发光,此时电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使得动触点和静触点分离,电路中无电流,指示灯不发光,电磁铁失去磁性,衔铁回到原位置,使得动触点和静触点接触,电路接通,指示灯发光,从而实现指示灯亮灭交替闪烁。
(2)干电池电压为2伏,电池的容量为3安 时,则电池储存的电能为
指示灯正常发光的时间为
23.(2025九上·海曙开学考)A-H是初中化学中常见的物质,已知A、B为黑色固体,D为红色固体单质,F为红色固体,它们的转化关系如图所示(有些反应的生成没完全标出),请回答:
(1)反应①的化学方程式为   ;写一个能实现反应④的化学方程式   。
(2)属于置换反应的有   。(选填序号①②③④)
(3)在试管中进行反应③,可以看到的现象是   。
【答案】(1);Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(合理即可)
(2)①④
(3)固体由红色变黑色
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质;置换反应及其应用
【解析】【分析】已知A、B为黑色固体,D为红色固体单质,黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳,因此A是碳,B是氧化铜,C是二氧化碳,D是铜,E是一氧化碳;F为红色固体,一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,因此F是氧化铁,G是铁。
(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2)根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型;
(3)氧化铁为红色固体,铁为黑色固体,据此分析解答。
【解答】(1)黑色固体碳和黑色的氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,则反应①反应的化学方程式为:;
反应④可以是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,二者都是单质和化合物反应生成新的单质和化合物,则都属于置换反应,故选①④;
(3)一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,则反应③是现象是:固体由红色变黑色。
(1)由分析可知,反应①黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应④可以是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,都属于置换反应,故选:①④;
(3)反应③是一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,现象是:固体由红色变黑色。
三、实验探究题(本题共5小题,每空2分,共40分)
24.(2025九上·海曙开学考)小敏准备在实验室用加热高锰酸钾制取氧气。
(1)小敏应该选用的发生装置是   (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)用排水法收集氧气时,小敏在集气瓶里还有少量水就停止收集,盖上毛玻璃后将集气瓶正方在实验桌上(如图丁),毛玻璃粗糙面应该朝   (选填“上”、“下”或“都可以”)。
(3)若用图2装置排空气法收集氧气,气体从   端进入。
【答案】(1)甲
(2)下
(3)a
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)甲装置在加热时,试管口要向下倾斜;乙装置可用于固液不加热的反应的发生装置。
(2)在其它条件相同时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大,所以应将粗糙面朝下。
(3)收集密度大于空气的气体应长进短出,收集密度小于空气的气体应短进长出。【解答】(1)反应物为固体,且需要加热,故选甲为反应装置。
(2)为了避免毛玻璃滑落,因此需要粗糙面朝下,增加摩擦力。
(3)氧气密度比空气大,先在底部聚集,所以从长口a进气。
(1)反应物为固体,且需要加热,故选甲为反应装置;
(2)为了避免毛玻璃滑落,因此需要粗糙面朝下,增加摩擦力;
(3)氧气密度比空气大,先在底部聚集,所以从长口a进气。
25.(2025九上·海曙开学考)学习了杠杆知识后,小宁和小慈利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等。
(1)他们将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态;若想调节铅笔使其在水平位置平衡,则应将细线向   (选填“左”或“右”)移动;
(2)调节水平平衡后,他们用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示,所测数据记录在表中:
动力 阻力
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录并分析数据后,小宁得出结论:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,小慈得出结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,到底谁的结论正确呢?为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是________(填字母代号)
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立即将细笔握住,并将断笔芯放到左端细线处固定好(如图丁),则松手后的铅笔   (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
【答案】(1)平衡;左
(2)B
(3)右端下沉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】(1)①杠杆的平衡包括:静止状态或匀速转动状态;
②下沉的一段重,上翘的一段轻,减小较大的一端,增大较小的一端,可以让杠杆恢复平衡。
(2)力臂是从杠杆的支点到作用线的垂线,不一定等于悬挂点到支点的距离,据此分析解答;
(3)根据描述分析力和力臂的变化,并比较力和力臂的乘积大小即可。
【解答】(1)①如图甲所示,此时杠杆处于静止状态,则此时杠杆处于平衡状态;
②铅笔静止后左端下沉,说明左端重右端轻,那么需要减小左边重力增大右边重力,即应将细线向左移动。
(2)当拉力的方向与杠杆不垂直时,此时动力臂不再等于悬挂点到支点之间的距离,此时力和距离的乘积不再相等,也就是实验过程中要改变动力或阻力的方向,
故选B。
(3)由丁图知道,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,
对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,
那么力和力臂的乘积:;
那么杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉。
(1)[1]由图知道,铅笔静止或匀速转动,铅笔静止后如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态;
[2]铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动。
(2)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故B正确。
(3)由丁图知道,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知道
杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉。
26.(2025九上·海曙开学考)某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】
取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表所示。
试管 A B C
一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化
(1)对比A、B、C试管中的实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的   发生反应。
【实验二】
小组设计了如图2的装置,检查气密性后,先将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(2)据图3可知铁锈蚀的过程   (选填“吸热”或“放热”)。
(3)分析t3时刻后压强突然变大的原因是   。
【拓展应用】
(4)近年来,共享单车给大家出行带来很大方便,写出一种防止共享单车铁质车架锈蚀的方法:   。
【答案】水、氧气;放热;铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气;涂漆等(合理即可)
【知识点】金属的化学性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)将实验A、B、C的图片进行对照,从而确定铁生锈的条件;
(2)温度升高,则反应向外放热;温度降低,则反应需要吸热;
(3)根据反应生成氢气分析;
(4)隔绝氧气和水分可以防止铁制品生锈。
【解答】(1)根据图片可知,A中铁钉与氧气和水同时接触生成铁锈,B只与水接触没有生成铁锈,C只与氧气接触没有生成铁锈,这说明铁锈蚀主要是与空气中的水和氧气发生化学反应;
(2)根据图3可知,铁锈蚀的过程中温度不断升高,所以铁锈蚀的过程会放出热量;
(3)根据题意可知吗,铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内的压强突然增大,因此t3时刻后压强突然变大;
(4) 近年来,共享单车给大家出行带来很大方便, 那么防止共享单车铁质车架锈蚀的方法:涂漆或镀一层金属等。
27.(2025九上·海曙开学考)为“测定小灯泡电功率”,小滨连接了如图甲所示的实验电路,已知小灯泡L 的额定电压为2.5V,多次实验,获得数据和现象记录在下表:
序号 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
1 0.5 0.10 微亮
2 2.5 正常发光
3 3.0 0.34 很亮
(1)小滨发现:“小灯泡的亮度由实际功率决定”,该实验中支持此结论的证据是   。
(2)实验中,变阻器滑片移到某一位置时电压表示数如图乙所示,为测定小灯泡额定功率,应将滑片向   移动。
(3)第二次实验中,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是   瓦。
(4)小滨发现小灯泡在不同亮度下,两端的电压与电流比值不一样,小灯泡的额定功率为P0,若某次实验小灯泡两端电压 U1=1.25V,则实际功率 P1与额定功率P0的数值关系为P0   4P1(选填“<”或“=”或“>”) 。
【答案】(1)见解析
(2)左
(3)0.75
(4)<
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据图丙确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数,再根据P=UI分别计算出三个功率,然后比较大小与灯泡亮度比较即可。
(2)根据乙图确定电压表的示数,然后与灯泡的额定电压比较,从而确定灯泡电压的变化,接下来根据U总=U1+U2分析变阻器的电压变化,最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可。
(3)根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先假设灯泡电阻不变,计算出实际电压为1.25V时的实际功率,然后根据灯丝电阻随温度的变化规律判断灯丝实际功率的变化即可。
【解答】(1)如图丙所示,电流表选用0-0.6A量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,
根据P=UI可知,三者对应的功率分别为:P1=U1I1=0.5V×0.10A=0.05W,P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W,P1=U1I1=3.0V×0.34A=1.02W;
结合表中灯的亮度,那么得到结论: 每次实验灯的实际功率越大,灯泡就越亮 。
(2)根据乙图可知,电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,则实际电压为2V<2.5V,
则灯泡的电压要增大。
根据U总=U1+U2可知,此时要减小变阻器的电压。
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,则变阻器连入电路的阻值要减小,
即滑片向左移动。
(3)结合(1)可知,那么灯泡的额定功率为P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W
(4)根据题意可知,灯泡的额定电压为2.5V,实际电压为1.25V,则实际电压是额定电压的;
根据可知,如果灯泡的电阻不变,那么实际功率为;
实际上电压较低时温度较低,则实际电阻变小,根据可知,实际功率会变大,
即。
故有。
(1)第二次实验中,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,根据P=UI分别计算出三次实验对应的电功率分别为P1=U1I1=0.5V×0.10A=0.05W,P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W,P1=U1I1=3.0V×0.34A=1.02W
结合表中灯的亮度,那么得到结论: 每次实验灯的实际功率越大,灯泡就越亮 。
(2)灯在额定电压下正常发光,根据乙图可知,电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,则实际电压为2V<2.5V,则灯泡的电压要增大,根据串联电路电压的规律,要减小变阻器的电压,由分压原理,则变阻器连入电路的阻值要减小,即滑片向左移动。
(3)结合(1)可知,那么灯泡的额定功率为P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W
(4)灯泡的额定电压为2.5V,实际电压为1.25V,则实际电压是额定电压的;根据可知,如果灯泡的电阻不变,那么实际功率为;实际上电压较低时温度较低,则实际电阻变小;根据可知,实际功率会变大,即
故有
28.(2025九上·海曙开学考)小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式   。
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的   (选填“①”“②”或“③”)处。
(3)依据如下评价量表,对小乐的自制补给器进行评价,写出评价等级及依据。   。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全,且可控 反应安全,但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;③;优秀,因为反应安全可控,且气体能直接排除且速度可以观测
【知识点】实验方案设计与评价;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据化学反应的原理来分析;(2)根据实验目的以及装置的特点来分析;
(3)根据自制补给器的特点来分析。
【解答】(1)实验室通常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的③处,这样可使二氧化碳更容易溶入水中,避免其大量逸出;
(3)在装置丙中,二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理,故反应安全,且可控;采用了记泡器装置,故气体能直接排出且速度可以观测。故评价等级为优秀。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;(2)③;(3)优秀,因为反应安全可控,且气体能直接排除且速度可以观测。
四、综合题(本题共5小题,共35分)
29.(2025九上·海曙开学考)现有一包氯化铁与氯化钡的混合固体20g,为测定其组成,小明先将该混合固体全部溶于水中。形成混合溶液;再将60gNaOH溶液平均分4次加入到该混合溶液中,每次充分反应后过滤,所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如下表。请回答:
实验次数 一 二 三 四
NaOH溶液质量/g 15 15 15 15
沉淀质量/g 2.0 2.0 1.8 0
(1)沉淀的总质量是   。
(2)计算混合固体中氯化钡的质量分数(写出计算过程)
【答案】(1)5.8g
(2)解:原固体中氯化铁的质量为x
=
x≈8.8g
原固体中氯化钡的质量=20g 8.8g=11.2g
混合固体中氯化钡的质量分数=×100%=56%
答:混合固体中氯化钡的质量分数为56%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定每次加入15g氢氧化钠溶液质量生成沉淀的质量,然后相加即可;
(2)写出氯化铁与氢氧化钠反应的方程式,根据沉淀质量计算出参加反应的氯化铁的质量。用混合物的质量减去氯化铁的质量计算出氯化钡的质量,最后与混合物质量作比即可。
【解答】(1)根据图片可知,生成的沉淀的总质量=2.0g+2.0g+1.8g=5.8g。
(1)由图可知,生成的沉淀的总质量=2.0g+2.0g+1.8g=5.8g,故填5.8g。
(2)见答案
30.(2025九上·海曙开学考)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越便捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2>F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
【答案】根据题意可知,火柴滑动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多,温度很高。当温度达到擦火皮上易燃物的着火点时,引发火柴头燃烧,综上所述,根据题意知道,B方式更容易将火柴引燃。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合摩擦做功改变物体内能的知识,以及燃烧的条件分析解答即可。
31.(2025九上·海曙开学考)如图是一款“高空修枝”工具。使用前,要系好并绕好绳子,带动滑轮组工作,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为F2。请回答:
(1)若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在   (填“1”或“2”)处;动滑轮则为   (填“A轮”或“B轮”)。
(2)某时刻,弹簧处于原长,若此时A端这几股绳子施加总的力F1为720N,求:树枝对刀口的力F2为多大   ?(已知OD=8厘米,OC=2厘米,工具自重和摩擦忽略不计。)
(3)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,小科对修剪刀的相同材料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到氢气0.035克。通过计算并结合下表,判断修剪刀材质属于哪种合金类型   。
合金类型 低碳钢 中碳钢 尚碳钢
碳的质量分数 低于0.3% 0.3% 0.6% 高于0.6%
【答案】(1)1;A轮
(2)2880N
(3)高碳钢
【知识点】杠杆的平衡条件;滑轮组及其工作特点;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)①根据图片分析该工具的结构和使用过程,从而确定绳子固定的位置;
②跟随物体一起移动的为动滑轮,固定不动的滑轮为定滑轮。
(2)根据图片确定杠杆的要素,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算;
(3)根据铁和稀硫酸反应的方程式,利用氢气的质量计算参加反应的铁的质量,用样品质量减去铁的质量得到碳的质量,最后与样品质量作比即可。
【解答】(1)①根据图片可知,若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在1处,从而拉动A轮工作。
②根据使用过程可知,A轮会随着拉动物体的时候移动,所以动滑轮是A轮。
(2)根据图片可知,O为支点,F2为阻力,OC为阻力臂,OD为动力臂,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F2×OC=F1×OD;
F2×2cm=720N×8cm;
解得:F2=2880N;
答: 树枝对刀口的力F2为2880N。
(3)设铁Fe的质量为x,

解得:x=0.98g;
那么剪刀中碳的质量为:1.00g-0.98g=0.02g,
则剪刀中碳的质量分数为,
故属于高碳钢。
(1)[1][2]若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在1处,从而拉动A轮工作。A轮会随着拉动物体的时候移动,所以动滑轮是A轮。
(2)由图可知,O为支点,F2为阻力,OC为阻力臂,OD为动力臂,根据杠杆平衡条件可得
F2×OC=F1×OD

F2×2cm=720N×8cm
解得
F2=2880N
(3)设铁Fe的质量为x
解的
x=0.98g
碳的质量为:1.00g-0.98g=0.02g,碳的质量分数为,故属于高碳钢。
32.(2025九上·海曙开学考)如图甲所示的电饭锅,额定电压为220V,加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级,简化电路图如图乙所示,有加热和保温两排,由开关S调节,其中和均为发热电阻。且阻值不随着温度的变化而改变。求:
(1)电阻的阻值;
(2)小明利用电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察在12min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率和的阻值。
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时;三级能效的热效率值范围为(热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值)。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时700s。已知,请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
【答案】(1)根据电路图可知,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,根据可知,总功率较小,为保温状态;
当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,根据可知,总功率较大,为加热状态,
那么R1的电阻。
答: 电阻的阻值为40Ω 。
(2)解:根据铭牌数据可知,转盘在12min内转了30转,则电饭锅消耗的电能为;
电饭锅处于“保温”状态时的功率为;
此时的总电阻;
此时的阻值。
答: 该电饭锅保温功率为50W,的阻值 为928Ω。
(3)解:水吸收的热量为;
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
答:该电饭锅的热效率值达到三级能效。
【知识点】热量的计算;电能表参数的理解与电能的求法;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据分析开关在不同情况下总功率大小,从而确定对应的工作状态,最后根据求R1的阻值;(2)电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察在12min内电能表转盘转了30圈,根据电能表参数可得电饭锅消耗的电能,根据求保温功率;
由可得R1、R2的总电阻,由串联电路电阻的规律求R2的阻值;
(3)根据Q吸=c水mΔt算出水吸收的热量,由W'=P加热t'算出用时700s消耗的电能,由算出该电饭锅的热效率,进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
(1)由电路图知道,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,功率较大,为加热状态,由知道,R1的电阻
(2)“3000r/(kW h)”表示每消耗1kW h电能,电能表转盘转3000圈,只让电饭煲在“保温”状态下工作,转盘在12min内转了30转,则电饭锅消耗的电能为
电饭锅处于“保温”状态时的功率为
由与串联电路电阻的特点知道,的阻值
(3)水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
33.(2025九上·海曙开学考)某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中(Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
【答案】(1)解:设参加反应的Cu2O的质量为x,硫酸的质量为y,生成铜的质量为z
= x=18g
= y=12.25g
= z=8g
原混合物中Cu2O与Cu的质量比=18g:(20g 18g)=9:1
答:原混合物中Cu2O与Cu的质量比为9:1。
(2)解:稀硫酸的溶质质量分数=×100%=24.5%
答:稀硫酸的溶质质量分数为24.5%。
(3)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铜是不活泼金属,不能与稀硫酸反应,剩余固体为原来的铜和反应生成的铜,通过方程式进行计算。
(2)根据(1)中方程式计算稀硫酸中溶质的质量,再用溶质的质量除以稀硫酸溶液的质量求解溶质的质量分数。
(3)由(1)可知,原来的铜的质量为2g,所以图像的起点坐标为(0,2);最终铜的总质量为10g,所以坐标为(50,10)。【解答】(3)反应前固体中铜的质量为2g,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应,生成铜的质量为8g,则当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应时,固体铜的质量=2g+8g=10g,故实验中铜的质量与加入50g稀硫酸恰好完全反应的变化图像画为。
(1)见答案
(2)见答案
(3)反应前固体中铜的质量为2g,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应,生成铜的质量为8g,则当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应时,固体铜的质量=2g+8g=10g,故实验中铜的质量与加入50g稀硫酸恰好完全反应的变化图像画为。
1 / 1浙江省宁波市海曙区五校联考2024-2025学年九年级上学期开学考科学试题
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.(2025九上·海曙开学考)青山绿水就是金山银山,捡拾垃圾是有助于减少环境污染的一种简单方法。以下是小敏在江边捡拾的垃圾,不属于有机物的是
A.塑料瓶
B.泡沫饭盒
C.易拉罐
D.垃圾袋
2.(2025九上·海曙开学考)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2025九上·海曙开学考)在水溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的一组物质是(  )
A.CaCl2、Na2CO3、KNO3 B.NaCl、Ba(NO3)2、NaOH
C.NaNO3、FeCl3、HCl D.H2SO4、NaOH、Na2CO3
4.(2025九上·海曙开学考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 (  )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体内能增大,一定吸收了热量
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.气体膨胀对外做功, 自身内能会减少
5.(2025九上·海曙开学考)下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述不正确的是(  )
A.两瓶失去标签的盐酸和硫酸溶液,分别取样滴加硝酸银,溶液变浑浊的是盐酸
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有银离子
C.将某溶液滴在pH试纸上,pH大于7,该溶液是碱性溶液
D.将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛中一定含有氢元素
6.(2025九上·海曙开学考)搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定正确的是(  )
A.斜面是一种可以省功的机械
B.物体上升高度越高机械效率越大
C.斜面的机械效率为85%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
7.(2025九上·海曙开学考)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是(  )
A.电动机是利用电流的磁效应原理工作的
B.对调磁体的磁极,可以改变线圈转动的速度
C.线圈由图示位置转动180°时,ab边受力方向改变
D.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
8.(2025九上·海曙开学考)如图a为航母上简化的蒸汽弹射输置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是(  )
A.图a中气缸内蒸汽体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B.气缸内的蒸汽推动活塞时,内能增大
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似
D.汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD
9.(2025九上·海曙开学考)“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示:下列叙述错误的是(  )
A.空气反应器中发生的反应为:2Cu2O+O24CuO
B.X中氮气的含量比空气中高
C.与直接燃烧相比,“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集
D.等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多
10.(2025九上·海曙开学考)“一切乐境,都可由劳动得来”。新学期,小科也积极参与学校布置的“争做劳动小能手”的活动中。下列劳动项目与所涉及的化学知识相符的是 (  )
选项 劳动项目 化学知识
A 给校园中的花草施用硝酸铵 硝酸铵属于复合肥料
B 油锅着火用锅盖盖灭 隔绝空气灭火
C 用威猛先生(含NaOH)清洗油烟机的油污 氢氧化钠能溶解油污
D 用白醋和纯碱自制灭火器 中和反应
A.A B.B C.C D.D
11.(2025九上·海曙开学考)如图为桌球运动员击打白球后,白球撞击黑球的运动轨迹图,其中乙和丁点为两球撞击后的瞬间,最终分别停留在丙点和戊点。假设黑白两球完全一样,桌面粗糙程度相同。下列有关不同点对应小球机械能大小关系错误的是(  )
A.乙>丁 B.乙>丙 C.甲>乙+丁 D.丙=戊
12.(2025九上·海曙开学考)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,则(  )
A.t1~t2时刻小球所受合力方向一直竖直向下
B.在t1~t2间的某个时刻小球动能最大
C.在t3时刻,弹簧的弹性势能最大
D.t1~t2这段时间内,小球速度一直变大
13.(2025九上·海曙开学考)图甲为某款型号的断路器,原理如图乙。正常工作时,触点闭合。当电路短路或过载时,利用电磁铁或双金属片作用,使铁质簧锁装置弹开,触点断开。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成,当电路过载时,双金属片受热弯曲,推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像,则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是(  )
A. B. C. D.
14.(2025九上·海曙开学考)往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,溶液中析出固体的质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为
B.bc段(不含两端点)析出的金属是Fe
C.c点对应溶液中含有的金属离子为和
D.若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,
15.(2025九上·海曙开学考)如图所示电路中,电源电压恒为6V,是阻值为20Ω的定值电阻,为滑动变阻器,若在电路中换按最大阻值不同的滑动变阻器,则下列有关滑动变阻器消耗的电功率与电流大小关系的图像与对应滑动变阻器规格正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共40分)
16.(2025九上·海曙开学考)火炬燃料随着时代发展在不断变迁,图甲为部分大型运动会火炬燃料的变迁示意图。
(1)丙烷()中碳、氢元素的质量比为   。
(2)杭州亚运会火炬取名为“薪火”,所用燃料为甲醇。通过先进技术将甲醇燃烧产生的二氧化碳重新转化为甲醇,实现了“零排放”。图乙为微观示意图,请画出图乙方框内微粒的模型:   。
17.(2025九上·海曙开学考)小科同学用如图所示的玻璃管进行碳与氧化铜的反应,实验时A处的黑色固体变红,B处的现象是澄清石灰水变浑浊。
(1)本实验中体现碳具有的化学性质是   (选填“氧化性”、“还原性”或“催化性”)。
(2)查阅资料发现:反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚酮(),氧化亚酮可以与硫酸发生如下反应:,该生成物X的化学式为   。
18.(2025九上·海曙开学考)如图所示,甲、乙分别表示测电笔的两种握法,其中正确的是   (选填“甲”或“乙”)。如图丙所示,电路中画“×”处表示断路之处,开关S断开后,用测电笔测试电路中A、B、C三点,测电笔氖管会发光的是   点。
19.(2025九上·海曙开学考)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A点下滑,仅依靠滑行,滑到与A点高度相同的B点时静止,已知运动员质量为m,A点到O点的垂直高度差为H。请回答下列问题:
(1)整个过程中,动能最大的位置是   点(填“A”“O”或“B”),A到B点重力对运动员做功   (选填“>”、“<”或“=”)mgH;
(2)若想滑到C点,小科提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现,则在   (填“A”“O”或“B”)点起跳有可能达到该目的。
20.(2025九上·海曙开学考)电流做的功与电压、电流和通电时间三个因素都有关。小科想通过实验验证电功与电流的关系,选用的器材如图所示。其中两侧U形管内所装液体液面起初相平,电阻阻值如图所示。
(1)将两根电阻和并联后再与串联,目的是   
(2)通电一段时间后,通过观察   来比较电流做功多少;
(3)若通过的电流为1A,通电1.5min,则电流通过做功为   J。
21.(2025九上·海曙开学考)若小科用10N的力提升重为10N的物体使物体在6s内提升3m。若不计绳重和摩擦,则滑轮的重力为   N,若他想使用该滑轮组提高机械效率,可以采取什么措施?   
22.(2025九上·海曙开学考)如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图,当温度上升至设定值时,通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。(线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计)
(1)为了实现报警功能,应将指示灯串联在电路中   点。(用图中的字母表示)
(2)若电路中干电池电压为2伏,电池的容量为3安·时,可供规格为“2伏,1.5瓦”指示灯正常发光   小时。
23.(2025九上·海曙开学考)A-H是初中化学中常见的物质,已知A、B为黑色固体,D为红色固体单质,F为红色固体,它们的转化关系如图所示(有些反应的生成没完全标出),请回答:
(1)反应①的化学方程式为   ;写一个能实现反应④的化学方程式   。
(2)属于置换反应的有   。(选填序号①②③④)
(3)在试管中进行反应③,可以看到的现象是   。
三、实验探究题(本题共5小题,每空2分,共40分)
24.(2025九上·海曙开学考)小敏准备在实验室用加热高锰酸钾制取氧气。
(1)小敏应该选用的发生装置是   (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)用排水法收集氧气时,小敏在集气瓶里还有少量水就停止收集,盖上毛玻璃后将集气瓶正方在实验桌上(如图丁),毛玻璃粗糙面应该朝   (选填“上”、“下”或“都可以”)。
(3)若用图2装置排空气法收集氧气,气体从   端进入。
25.(2025九上·海曙开学考)学习了杠杆知识后,小宁和小慈利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等。
(1)他们将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,此时杠杆处于   (选填“平衡”或“不平衡”)状态;若想调节铅笔使其在水平位置平衡,则应将细线向   (选填“左”或“右”)移动;
(2)调节水平平衡后,他们用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示,所测数据记录在表中:
动力 阻力
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录并分析数据后,小宁得出结论:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,小慈得出结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,到底谁的结论正确呢?为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是________(填字母代号)
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立即将细笔握住,并将断笔芯放到左端细线处固定好(如图丁),则松手后的铅笔   (选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
26.(2025九上·海曙开学考)某兴趣小组以“铁锈蚀”为主题展开了探究。
【查阅资料】
①氯化钙固体可作干燥剂。
②一定条件下,碳可加快铁的锈蚀,但碳本身不参加反应。
【实验一】
取三枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管,进行图1实验,现象如表所示。
试管 A B C
一周后现象 铁钉表面有一层铁锈 铁钉表面无明显变化 铁钉表面无明显变化
(1)对比A、B、C试管中的实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的   发生反应。
【实验二】
小组设计了如图2的装置,检查气密性后,先将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶,时刻加入2mL饱和NaCl溶液后,再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
(2)据图3可知铁锈蚀的过程   (选填“吸热”或“放热”)。
(3)分析t3时刻后压强突然变大的原因是   。
【拓展应用】
(4)近年来,共享单车给大家出行带来很大方便,写出一种防止共享单车铁质车架锈蚀的方法:   。
27.(2025九上·海曙开学考)为“测定小灯泡电功率”,小滨连接了如图甲所示的实验电路,已知小灯泡L 的额定电压为2.5V,多次实验,获得数据和现象记录在下表:
序号 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
1 0.5 0.10 微亮
2 2.5 正常发光
3 3.0 0.34 很亮
(1)小滨发现:“小灯泡的亮度由实际功率决定”,该实验中支持此结论的证据是   。
(2)实验中,变阻器滑片移到某一位置时电压表示数如图乙所示,为测定小灯泡额定功率,应将滑片向   移动。
(3)第二次实验中,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是   瓦。
(4)小滨发现小灯泡在不同亮度下,两端的电压与电流比值不一样,小灯泡的额定功率为P0,若某次实验小灯泡两端电压 U1=1.25V,则实际功率 P1与额定功率P0的数值关系为P0   4P1(选填“<”或“=”或“>”) 。
28.(2025九上·海曙开学考)小乐家的水族箱,因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题,小乐开展了如下研究:【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售,该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体,其结构示意图如图乙所示。
【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后,自制补给器,部分设计如图丙所示。
(1)写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式   。
(2)在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管;将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的   (选填“①”“②”或“③”)处。
(3)依据如下评价量表,对小乐的自制补给器进行评价,写出评价等级及依据。   。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全,且可控 反应安全,但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出但速度无法观测 气体无法排出
四、综合题(本题共5小题,共35分)
29.(2025九上·海曙开学考)现有一包氯化铁与氯化钡的混合固体20g,为测定其组成,小明先将该混合固体全部溶于水中。形成混合溶液;再将60gNaOH溶液平均分4次加入到该混合溶液中,每次充分反应后过滤,所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如下表。请回答:
实验次数 一 二 三 四
NaOH溶液质量/g 15 15 15 15
沉淀质量/g 2.0 2.0 1.8 0
(1)沉淀的总质量是   。
(2)计算混合固体中氯化钡的质量分数(写出计算过程)
30.(2025九上·海曙开学考)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越便捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2>F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃 请用所学知识解释。
31.(2025九上·海曙开学考)如图是一款“高空修枝”工具。使用前,要系好并绕好绳子,带动滑轮组工作,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为F2。请回答:
(1)若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在   (填“1”或“2”)处;动滑轮则为   (填“A轮”或“B轮”)。
(2)某时刻,弹簧处于原长,若此时A端这几股绳子施加总的力F1为720N,求:树枝对刀口的力F2为多大   ?(已知OD=8厘米,OC=2厘米,工具自重和摩擦忽略不计。)
(3)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,小科对修剪刀的相同材料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到氢气0.035克。通过计算并结合下表,判断修剪刀材质属于哪种合金类型   。
合金类型 低碳钢 中碳钢 尚碳钢
碳的质量分数 低于0.3% 0.3% 0.6% 高于0.6%
32.(2025九上·海曙开学考)如图甲所示的电饭锅,额定电压为220V,加热功率为1210W。从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级,简化电路图如图乙所示,有加热和保温两排,由开关S调节,其中和均为发热电阻。且阻值不随着温度的变化而改变。求:
(1)电阻的阻值;
(2)小明利用电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察在12min内电能表转盘转了30圈。求该电饭锅保温功率和的阻值。
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时;三级能效的热效率值范围为(热效率是指装置的有效输出能量与输入能量的比值)。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时700s。已知,请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
33.(2025九上·海曙开学考)某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中(Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】有机物与无机物的区别
【解析】【分析】有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
【解答】塑料瓶、垃圾袋和泡沫饭盒都属于合成塑料,即属于有机合成材料,属于有机物,故ABD不合题意;
易拉罐属于金属材料,由金属单质构成或合金组成,不属于有机物,故C正确。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】验证质量守恒定律的实验要符合:①能够发生化学变化;②在密闭容器中进行。
【解答】根据图片可知,ACD中实验不是在密封容器中进行,不能用于验证质量守恒定律,故A、C、D不合题意;
铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液,且在密封容器中进行,能用于验证质量守恒定律,故B符合题意。
故选B。
3.【答案】B
【知识点】离子或物质的共存问题
【解析】【分析】首先分析是否存在颜色,然后判断相互之间是否生成水、气体和沉淀即可。
【解答】A.根据题意可知,氯化钙和碳酸钠能反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故A不符合题意;
B.三种物质之间不生成水,气体和沉淀,能大量共存,故B符合题意;
C.氯化铁的水溶液中显黄色,故C不符合题意;
D.硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,不能共存,故D不符合题意。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】物体吸收热量,温度不一定升高,但内能一定变大。
【解答】A、热量是构成量,不能“含有”,故A错误;
B、物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对气体做功,故B错误;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如水在沸腾时继续吸热,但温度不变,故C错误;
D、气体对外膨胀,即气体对外做功,气体的内能减小,故D正确。
故答案为:D。
5.【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用;溶液的酸碱性与pH值的关系;盐的性质及用途
【解析】【分析】对各个选项中描述的现象进行分析,结合物质的性质分析判断即可。
【解答】A .因为硫酸与硝酸银反应生成的硫酸银微溶于水,也可能产生浑浊现象,所以不能仅仅根据滴加硝酸银溶液变浑浊就确定是盐酸,故A错误符合题意;
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀可能是氯化银,也可能是硫酸钡,则该溶液中不一定含有银离子,还可能含有硫酸根离子,形成硫酸钡沉淀,故B正确不符合题意;
C.pH 大于 7,则该溶液是碱性溶液,故C正确不符合题意;
D.将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,内壁出现小水珠,说明蜡烛燃烧生成了水,水中含有氢元素,根据质量守恒定律,说明蜡烛中一定含有氢元素,故D正确不符合题意。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】A.功的原理是使用任何机械都不省功;
B.根据斜面的机械效率分析判断;
C.根据有用功W有用=Gh,推力做的总功W总=Fs,根据求该斜面的机械效率;
D.根据 W额=W总-W有用求额外功,根据W=fs求摩擦力。
【解答】A.斜面可以省力,但是不能省功,故A错误;
B.根据可知,斜面机械效率与上升的高度无关,故B错误;
C.根据题意可知,克服物体重力所做的有用功W有用=Gh=1000 N×2m=2000J;
推力做的总功W总=Fs=500N×5m=2500J;
故斜面的机械效率,
故C错误;
D.克服物体受到的摩擦力做的额外功W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J;
则物体受到的摩擦力,
故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A.根据电动机的工作原理判断;
B.线圈转动的速度与磁场强弱和电流大小有关;
C.通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
D.根据能量转化的知识判断。
【解答】A.根据题意可知,电动机是利用通电导线在磁场中受到力的作用原理工作的,故A错误;
B.对调磁体的磁极,可以改变线圈受力的方向,不会改变线圈受到磁力的大小,因此不会改变线圈的转动速度,故B错误;
C.线圈由图示位置转动180°时,由于通过ab边电流的方向发生改变,因此ab边受力方向改变,故C正确;
D.电动机工作过程中,大部分的电能转化为机械能,故D错误;
故选C。
8.【答案】B
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】 ABC.在做功冲程中内能转化为机械能,在压缩冲程中机械能转化为内能,根据能量转化的知识分析;
D.四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
【解答】根据四冲程内燃机的工作循环的知识,结合能量转化的知识分析判断即可。
AB.a图中,气缸内蒸汽体积膨胀,同时推动活塞对外做功,则该过程中内能转化为机械能,其内能减小,使舰载机获得巨大的牵引力,故A正确不符合题意,B错误符合题意;
C.蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程相似,即与图C所示的原理相似,故C正确不符合题意;
D.四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,即正确顺序为ABCD,故D正确不符合题意。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】A.根据空气反应器中Cu2O和氧气反应生成氧化铜分析;
B.根据空气反应器中Cu2O和氧气反应生成氧化铜分析;
C.根据“化学链燃烧”产生的气体生成物只有二氧化碳和水蒸气分析;
D.根据质量守恒定律分析。
【解答】A.根据图片可知,空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:,故A正确不符合题意;
B.根据题意可知,在空气反应器中,氧气被消耗,则排出气体X中氮气的含量比空气中高,故B正确不符合题意;
C.根据图片可知,“化学链燃烧”法过程中,燃料不直接与空气接触,而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧,此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳,故C正确不符合题意;
D.根据质量守恒定律可知,等质量的甲烷直接燃烧与“化学链燃烧”消耗氧气相等,故D符合题意。
故选D。
10.【答案】B
【知识点】燃烧与灭火;碱的物理性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】用白醋和纯碱自制灭火器的原理是:白醋和碳酸钠反应生成不能燃烧和不支持燃烧的二氧化碳气体。
【解答】A、硝酸铵的化学式为,只含有氮元素,属于氮肥,故A错误;
B、燃烧需要助燃剂,盖上锅盖,能隔绝空气中的氧气,起到灭火的作用,故B正确;
C、氢氧化钠能与幼发生反应,但不是溶解油污,故C错误;
D、纯碱是碳酸钠,属于盐,中和反应指的是酸和碱之间的反应,故D错误。
故答案为:B。
11.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (1)动能的大小与质量和速度有关;重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大;机械能包括物体的动能和势能。
(2)运动的物体克服摩擦做功,机械能转化为内能,有机械能的损失。
【解答】 白球和黑球的质量相等,高度相同,重力势能相同且不变;桌面粗糙程度相同,小球滚动过程中克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能;
白球从甲点运动到乙点,一部分动能转化为内能,在乙点撞击黑球后,一部分动能传递给黑球,所以白球在甲点的机械能大于白球在乙点的机械能与黑球在丁点的机械能之和,即甲>乙+丁;
乙和丁点为两球撞击后的瞬间,最终分别停留在丙点和戊点,由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球,且两球完全相同,则可知碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多,说明碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球,即丁>乙;
白球乙点的动能大于在丙点的动能,即乙>丙;
白球和黑球最终分别停留在丙点和戊点,所以白球在丙点和黑球在戊点的机械能相等,即丙=戊;
综上分析,A错误,BCD正确。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】力与运动的关系;动能和势能的大小变化;势能的影响因素
【解析】【分析】ABD.当合力的方向与运动方向相同时,做加速运动;当合力为零时,加速停止,此时速度最大;当合力与运动方向相反时,做减速运动;
C.弹性势能大小与弹性形变的程度大小有关。
【解答】ABD.根据题意可知,t1时刻小球刚接触弹簧,此时弹力为0;小球继续向下运动,弹力逐渐变大,开始时弹力小于重力,所以小球先做加速运动,动能变大;当弹力等于重力时,此时的速度最大,动能最大;继续向下运动,弹力大于重力,则小球做减速运动;在t2时刻弹力最大,弹簧的形变程度最大(小球在最低点),此时小球的速度为0,所以小球动能最大处在t1时刻到t2时刻之间,故B正确, AD错误;
C.t2时刻弹簧的形变程度最大,弹性势能最大,故C错误。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 根据电流过大时,双金属片温度升高,向右弯曲分析,膨胀大小分析判断。
【解答】 当电路过载时,双金属片受热发生弯曲,要切断电路,必须向右弯曲推动簧锁,因而左侧的膨胀比右侧大,根据图中知,升高相同温度,铝比铜膨胀程度大,故左侧为铝,右侧为铜。
故选B。
14.【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属活动性顺序及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,进行分析解答。
【解答】A. 金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag,往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m的锌粉,锌优先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,硝酸铜反应完,锌和Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁。ab段(不含两端点)发生的反应为Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2,则对应溶液中含有的金属离子为Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+,故A错误;
B. 根据图片可知,bc段(不含两端点)发生的反应为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,析出的金属是Cu,故B错误;
C. 根据图片可知,c点是锌与硝酸铜恰好反应,则对应溶液中含有的金属离子为,故C错误;
D. 设反应析出金属的质量均为100g,与硝酸铜反应消耗锌的质量为m1,与硝酸盐铁反应消耗锌的质量为m2。
所以若bc段和cd段中析出固体质量相等,参加反应的锌粉质量分别为和,,故D正确。
故选D。
15.【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据分析解答。
【解答】根据P=I2R可知,滑动变阻器的功率为,
当时,小灯泡的电功率最大,
最大为,
此时的电路为,
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
16.【答案】9∶2;
【知识点】有关化学式的计算和推断;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)元素的质量之比等于相对原子质量与个数的乘积之和;
(2)根据乙图确定反应物和生成物,进而写出对应的化学式。
【解答】(1)根据化学式C3H8可知,丙烷中碳、氢元素的质量比为(12×3):(1×8)=9:2;
(2)根据题意可知,一定条件下二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,图乙方框内微粒是水分子,可以表示为:。
17.【答案】(1)还原性
(2)H2O
【知识点】化学式的书写及意义;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)在氧化还原反应中,失去氧元素的被还原,为氧化剂;得到氧元素的被氧化,为还原剂。
(2) 根据质量守恒定律可知,反应前后,原子种类、数目均不变,据此推算X的化学式。
【解答】(1)根据图片可知,氧化铜和碳在高温下反应,生成铜单质和二氧化碳气体,那么说明碳具有还原性;
(2)由反应的化学方程式 可知,反应前铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、2、5、1,反应后的生成物中铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、0、4、1,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
(1)碳具有还原性,能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;
(2)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、2、5、1,反应后的生成物中铜、氢、氧、硫原子个数分别为2、0、4、1,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
18.【答案】甲;B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据测电笔的使用方法解答;
(2) 当笔尖接触到火线时,氖管会亮,接触零线时,氖管不亮。
【解答】(1)在使用测电笔时,人体必需接触笔尾金属体,故选甲;
(2)根据图片可知,开关S断开后,用测电笔测试电路中A、B、C三点,只有B与火线相连,故氖管会发光。
19.【答案】(1)O;>
(2)A、O
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (1)动能的大小与质量、速度有关;利用W=Gh=mgh计算A到B点重力对运动员做功;
(2)根据A、O、B点运动的运动状态分析。
【解答】(1)①运动员在下滑的过程中,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大;
②已经运动员质量为m,A点到O点的垂直高度差为H,
则A到B点重力对运动员做功W=Gh=mgh=2mgH>mgH。
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;
运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
(1)[1]运动员在下滑的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,在O点时的重力势能最小,动能最大。
[2]运动员在运动的过程中,会克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能会逐渐变小,人在B点时全蹲,重心降低了,A点的重力势能要大于B点的重力势能,所以机械能最大点在A处。
(2)运动员在B点时静止,用力竖直向上跳起一段高度,还会落在B点,不能到达C点;运动员在A、O点时用力竖直向上跳起一段高度,此时运动员的机械能变大,到达B点后有一定的速度,能到达C点。
20.【答案】(1)使密闭容器中电阻丝的电流大小不同
(2)U形管液面的高度差
(3)450
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)根据并联电路干路电流大于支路电流分析;
(2)电流做功越多,产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越多,对应侧的液面高度差越大;
(3)根据W=Q=I2Rt计算电流做功。
【解答】(1) 将两根电阻和并联后再与串联,左边的电阻在支路上,右边的电阻在干路上,则通过它们的电流大小不同,那么目的是:使密闭容器中电阻丝的电流大小不同。
(2) 通电一段时间后, 通过观察U形管液面的高度差来表示电流做功多少的。
(3)电流通过做功为:。
(1)探究电功与电流的关系,需要改变电流的大小,因此将两根电阻和并联后再与串联的目的是使密闭容器内两电阻丝的电流不同。
(2)实验中运用转换法,通过观察U形管液面的高度差来表示电流做功多少的。
(3)通过的电流为1A,通电1.5min,则电流通过做功为:
21.【答案】10;减小A的重力(或增加货物的重力)
【知识点】滑轮组及其工作特点;机械效率的计算
【解析】【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数,根据计算动滑轮的重力;
(2)根据分析影响滑轮组机械效率的因素即可。
【解答】(1)根据图片可知,承担重力的绳子段数n=2,
根据可知,滑轮的重力为。
(2)根据可知,若他想用该滑轮组提高机械效率,可以采取减小A的重力或增加货物的重力。
22.【答案】(1)A
(2)4
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据图片分析整个装置的结构,分析电路接通后衔铁的位置变化,弄清对电路的影响,根据此时的工作状态确定指示灯的位置;
(2)根据W=UIt计算电池储存的电能,再根据计算指示灯发光的时间。
【解答】(1)根据图片可知,指示灯能接在A处,当温度上升至设定值t0时,电路接通,此时电源会被短路,所以电路接通,通过指示灯有电流,灯泡发光。此时电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使得动触点和静触点分离,电路中无电流,指示灯不发光,电磁铁失去磁性,衔铁回到原位置,使得动触点和静触点接触,电路接通,指示灯发光,从而实现指示灯亮灭交替闪烁。
(2)根据题意可知,干电池电压为2伏,电池的容量为3安 时,
则电池储存的电能为;
指示灯正常发光的时间为。
(1)线圈、衔铁和温度计中水银的电阻均忽略不计,由图知道,当指示灯串联在B或C位置时,当温度上升至设定值t0时,电路接通,此时电源会被短路,所以指示灯只能接在A处,电路接通,通过指示灯有电流,灯泡发光,此时电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使得动触点和静触点分离,电路中无电流,指示灯不发光,电磁铁失去磁性,衔铁回到原位置,使得动触点和静触点接触,电路接通,指示灯发光,从而实现指示灯亮灭交替闪烁。
(2)干电池电压为2伏,电池的容量为3安 时,则电池储存的电能为
指示灯正常发光的时间为
23.【答案】(1);Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(合理即可)
(2)①④
(3)固体由红色变黑色
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质;置换反应及其应用
【解析】【分析】已知A、B为黑色固体,D为红色固体单质,黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳,因此A是碳,B是氧化铜,C是二氧化碳,D是铜,E是一氧化碳;F为红色固体,一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,因此F是氧化铁,G是铁。
(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2)根据反应物和生成物的种类和种数确定反应的类型;
(3)氧化铁为红色固体,铁为黑色固体,据此分析解答。
【解答】(1)黑色固体碳和黑色的氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,则反应①反应的化学方程式为:;
反应④可以是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,二者都是单质和化合物反应生成新的单质和化合物,则都属于置换反应,故选①④;
(3)一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,则反应③是现象是:固体由红色变黑色。
(1)由分析可知,反应①黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,反应的化学方程式为:;反应④可以是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;
(2)黑色固体碳和氧化铜在高温的条件下生成红色的铜和二氧化碳,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,都属于置换反应,故选:①④;
(3)反应③是一氧化碳和红色的氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,现象是:固体由红色变黑色。
24.【答案】(1)甲
(2)下
(3)a
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)甲装置在加热时,试管口要向下倾斜;乙装置可用于固液不加热的反应的发生装置。
(2)在其它条件相同时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大,所以应将粗糙面朝下。
(3)收集密度大于空气的气体应长进短出,收集密度小于空气的气体应短进长出。【解答】(1)反应物为固体,且需要加热,故选甲为反应装置。
(2)为了避免毛玻璃滑落,因此需要粗糙面朝下,增加摩擦力。
(3)氧气密度比空气大,先在底部聚集,所以从长口a进气。
(1)反应物为固体,且需要加热,故选甲为反应装置;
(2)为了避免毛玻璃滑落,因此需要粗糙面朝下,增加摩擦力;
(3)氧气密度比空气大,先在底部聚集,所以从长口a进气。
25.【答案】(1)平衡;左
(2)B
(3)右端下沉
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】(1)①杠杆的平衡包括:静止状态或匀速转动状态;
②下沉的一段重,上翘的一段轻,减小较大的一端,增大较小的一端,可以让杠杆恢复平衡。
(2)力臂是从杠杆的支点到作用线的垂线,不一定等于悬挂点到支点的距离,据此分析解答;
(3)根据描述分析力和力臂的变化,并比较力和力臂的乘积大小即可。
【解答】(1)①如图甲所示,此时杠杆处于静止状态,则此时杠杆处于平衡状态;
②铅笔静止后左端下沉,说明左端重右端轻,那么需要减小左边重力增大右边重力,即应将细线向左移动。
(2)当拉力的方向与杠杆不垂直时,此时动力臂不再等于悬挂点到支点之间的距离,此时力和距离的乘积不再相等,也就是实验过程中要改变动力或阻力的方向,
故选B。
(3)由丁图知道,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,
对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,
那么力和力臂的乘积:;
那么杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉。
(1)[1]由图知道,铅笔静止或匀速转动,铅笔静止后如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态;
[2]铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动。
(2)“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故B正确。
(3)由丁图知道,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件知道
杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉。
26.【答案】水、氧气;放热;铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气;涂漆等(合理即可)
【知识点】金属的化学性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)将实验A、B、C的图片进行对照,从而确定铁生锈的条件;
(2)温度升高,则反应向外放热;温度降低,则反应需要吸热;
(3)根据反应生成氢气分析;
(4)隔绝氧气和水分可以防止铁制品生锈。
【解答】(1)根据图片可知,A中铁钉与氧气和水同时接触生成铁锈,B只与水接触没有生成铁锈,C只与氧气接触没有生成铁锈,这说明铁锈蚀主要是与空气中的水和氧气发生化学反应;
(2)根据图3可知,铁锈蚀的过程中温度不断升高,所以铁锈蚀的过程会放出热量;
(3)根据题意可知吗,铁锈蚀消耗氧气,三颈烧瓶内压强减小,注射器内盐酸被吸入烧瓶,铁与盐酸反应放出氢气,使瓶内的压强突然增大,因此t3时刻后压强突然变大;
(4) 近年来,共享单车给大家出行带来很大方便, 那么防止共享单车铁质车架锈蚀的方法:涂漆或镀一层金属等。
27.【答案】(1)见解析
(2)左
(3)0.75
(4)<
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)根据图丙确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读出示数,再根据P=UI分别计算出三个功率,然后比较大小与灯泡亮度比较即可。
(2)根据乙图确定电压表的示数,然后与灯泡的额定电压比较,从而确定灯泡电压的变化,接下来根据U总=U1+U2分析变阻器的电压变化,最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可。
(3)根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(4)首先假设灯泡电阻不变,计算出实际电压为1.25V时的实际功率,然后根据灯丝电阻随温度的变化规律判断灯丝实际功率的变化即可。
【解答】(1)如图丙所示,电流表选用0-0.6A量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,
根据P=UI可知,三者对应的功率分别为:P1=U1I1=0.5V×0.10A=0.05W,P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W,P1=U1I1=3.0V×0.34A=1.02W;
结合表中灯的亮度,那么得到结论: 每次实验灯的实际功率越大,灯泡就越亮 。
(2)根据乙图可知,电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,则实际电压为2V<2.5V,
则灯泡的电压要增大。
根据U总=U1+U2可知,此时要减小变阻器的电压。
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,则变阻器连入电路的阻值要减小,
即滑片向左移动。
(3)结合(1)可知,那么灯泡的额定功率为P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W
(4)根据题意可知,灯泡的额定电压为2.5V,实际电压为1.25V,则实际电压是额定电压的;
根据可知,如果灯泡的电阻不变,那么实际功率为;
实际上电压较低时温度较低,则实际电阻变小,根据可知,实际功率会变大,
即。
故有。
(1)第二次实验中,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,根据P=UI分别计算出三次实验对应的电功率分别为P1=U1I1=0.5V×0.10A=0.05W,P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W,P1=U1I1=3.0V×0.34A=1.02W
结合表中灯的亮度,那么得到结论: 每次实验灯的实际功率越大,灯泡就越亮 。
(2)灯在额定电压下正常发光,根据乙图可知,电压表的量程为0-3V,分度值为0.1V,则实际电压为2V<2.5V,则灯泡的电压要增大,根据串联电路电压的规律,要减小变阻器的电压,由分压原理,则变阻器连入电路的阻值要减小,即滑片向左移动。
(3)结合(1)可知,那么灯泡的额定功率为P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W
(4)灯泡的额定电压为2.5V,实际电压为1.25V,则实际电压是额定电压的;根据可知,如果灯泡的电阻不变,那么实际功率为;实际上电压较低时温度较低,则实际电阻变小;根据可知,实际功率会变大,即
故有
28.【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;③;优秀,因为反应安全可控,且气体能直接排除且速度可以观测
【知识点】实验方案设计与评价;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)根据化学反应的原理来分析;(2)根据实验目的以及装置的特点来分析;
(3)根据自制补给器的特点来分析。
【解答】(1)实验室通常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体,石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(2)将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后,应将气体细化器置于水族箱的③处,这样可使二氧化碳更容易溶入水中,避免其大量逸出;
(3)在装置丙中,二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理,故反应安全,且可控;采用了记泡器装置,故气体能直接排出且速度可以观测。故评价等级为优秀。
故答案为:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;(2)③;(3)优秀,因为反应安全可控,且气体能直接排除且速度可以观测。
29.【答案】(1)5.8g
(2)解:原固体中氯化铁的质量为x
=
x≈8.8g
原固体中氯化钡的质量=20g 8.8g=11.2g
混合固体中氯化钡的质量分数=×100%=56%
答:混合固体中氯化钡的质量分数为56%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;盐的性质及用途
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定每次加入15g氢氧化钠溶液质量生成沉淀的质量,然后相加即可;
(2)写出氯化铁与氢氧化钠反应的方程式,根据沉淀质量计算出参加反应的氯化铁的质量。用混合物的质量减去氯化铁的质量计算出氯化钡的质量,最后与混合物质量作比即可。
【解答】(1)根据图片可知,生成的沉淀的总质量=2.0g+2.0g+1.8g=5.8g。
(1)由图可知,生成的沉淀的总质量=2.0g+2.0g+1.8g=5.8g,故填5.8g。
(2)见答案
30.【答案】根据题意可知,火柴滑动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多,温度很高。当温度达到擦火皮上易燃物的着火点时,引发火柴头燃烧,综上所述,根据题意知道,B方式更容易将火柴引燃。
【知识点】影响摩擦力大小的因素;温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合摩擦做功改变物体内能的知识,以及燃烧的条件分析解答即可。
31.【答案】(1)1;A轮
(2)2880N
(3)高碳钢
【知识点】杠杆的平衡条件;滑轮组及其工作特点;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)①根据图片分析该工具的结构和使用过程,从而确定绳子固定的位置;
②跟随物体一起移动的为动滑轮,固定不动的滑轮为定滑轮。
(2)根据图片确定杠杆的要素,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算;
(3)根据铁和稀硫酸反应的方程式,利用氢气的质量计算参加反应的铁的质量,用样品质量减去铁的质量得到碳的质量,最后与样品质量作比即可。
【解答】(1)①根据图片可知,若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在1处,从而拉动A轮工作。
②根据使用过程可知,A轮会随着拉动物体的时候移动,所以动滑轮是A轮。
(2)根据图片可知,O为支点,F2为阻力,OC为阻力臂,OD为动力臂,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F2×OC=F1×OD;
F2×2cm=720N×8cm;
解得:F2=2880N;
答: 树枝对刀口的力F2为2880N。
(3)设铁Fe的质量为x,

解得:x=0.98g;
那么剪刀中碳的质量为:1.00g-0.98g=0.02g,
则剪刀中碳的质量分数为,
故属于高碳钢。
(1)[1][2]若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在1处,从而拉动A轮工作。A轮会随着拉动物体的时候移动,所以动滑轮是A轮。
(2)由图可知,O为支点,F2为阻力,OC为阻力臂,OD为动力臂,根据杠杆平衡条件可得
F2×OC=F1×OD

F2×2cm=720N×8cm
解得
F2=2880N
(3)设铁Fe的质量为x
解的
x=0.98g
碳的质量为:1.00g-0.98g=0.02g,碳的质量分数为,故属于高碳钢。
32.【答案】(1)根据电路图可知,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,根据可知,总功率较小,为保温状态;
当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,根据可知,总功率较大,为加热状态,
那么R1的电阻。
答: 电阻的阻值为40Ω 。
(2)解:根据铭牌数据可知,转盘在12min内转了30转,则电饭锅消耗的电能为;
电饭锅处于“保温”状态时的功率为;
此时的总电阻;
此时的阻值。
答: 该电饭锅保温功率为50W,的阻值 为928Ω。
(3)解:水吸收的热量为;
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
答:该电饭锅的热效率值达到三级能效。
【知识点】热量的计算;电能表参数的理解与电能的求法;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据分析开关在不同情况下总功率大小,从而确定对应的工作状态,最后根据求R1的阻值;(2)电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察在12min内电能表转盘转了30圈,根据电能表参数可得电饭锅消耗的电能,根据求保温功率;
由可得R1、R2的总电阻,由串联电路电阻的规律求R2的阻值;
(3)根据Q吸=c水mΔt算出水吸收的热量,由W'=P加热t'算出用时700s消耗的电能,由算出该电饭锅的热效率,进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
(1)由电路图知道,S断开时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态,当S闭合时,只有R1接入电路中,电阻较小,功率较大,为加热状态,由知道,R1的电阻
(2)“3000r/(kW h)”表示每消耗1kW h电能,电能表转盘转3000圈,只让电饭煲在“保温”状态下工作,转盘在12min内转了30转,则电饭锅消耗的电能为
电饭锅处于“保温”状态时的功率为
由与串联电路电阻的特点知道,的阻值
(3)水吸收的热量为
用时700s消耗的电能为
该电饭锅的热效率为
故该电饭锅的热效率值达到三级能效。
33.【答案】(1)解:设参加反应的Cu2O的质量为x,硫酸的质量为y,生成铜的质量为z
= x=18g
= y=12.25g
= z=8g
原混合物中Cu2O与Cu的质量比=18g:(20g 18g)=9:1
答:原混合物中Cu2O与Cu的质量比为9:1。
(2)解:稀硫酸的溶质质量分数=×100%=24.5%
答:稀硫酸的溶质质量分数为24.5%。
(3)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)铜是不活泼金属,不能与稀硫酸反应,剩余固体为原来的铜和反应生成的铜,通过方程式进行计算。
(2)根据(1)中方程式计算稀硫酸中溶质的质量,再用溶质的质量除以稀硫酸溶液的质量求解溶质的质量分数。
(3)由(1)可知,原来的铜的质量为2g,所以图像的起点坐标为(0,2);最终铜的总质量为10g,所以坐标为(50,10)。【解答】(3)反应前固体中铜的质量为2g,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应,生成铜的质量为8g,则当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应时,固体铜的质量=2g+8g=10g,故实验中铜的质量与加入50g稀硫酸恰好完全反应的变化图像画为。
(1)见答案
(2)见答案
(3)反应前固体中铜的质量为2g,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应,生成铜的质量为8g,则当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应时,固体铜的质量=2g+8g=10g,故实验中铜的质量与加入50g稀硫酸恰好完全反应的变化图像画为。
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